2022 A/L Physics Past Paper · Question 38 (Sinhala Medium)

Answer: (5) $A$: $+q$, $B$: $+q$, $C$: $-q$

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

සර්වසම ලෝහ ගෝල තුනක් පරිවාරක ආධාරක මත සිටගෙන ඇත.

$A$ හි $+3q$ ද, $B$ හි සඵල ආරෝපණයක් නැත, $C$ හි $-2q$ ද ඇත.

පළමුව $B$ $C$ ට ස්පර්ශ කොට ඉවත් කෙරේ. ඉන්පසු $B$ $A$ ට ස්පර්ශ කොට ඉවත් කෙරේ.

ප්‍රශ්නයේ සංඛ්‍යා නැත. එබැවින් $q$ තබාගෙන, නියැදි අගය $q = 2\ \mu\text{C}$ මගින් පරීක්ෂා කරමු.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: $A$, $B$ සහ $C$ ගෝල එක් එකෙහි අවසාන ආරෝපණය.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$q$ ($\text{C}$): ආරෝපණයේ ඒකකයකි. ගෝල $+3q$, $0$, $-2q$ දරයි.

$Q$ ($\text{C}$): ගෝලයක ඇති ආරෝපණය.

$V$ ($\text{V}$): ගෝලයක විභවය.

$C$ ($\text{F}$): ගෝලයක ධාරණාව.

අදාළ න්‍යාය

සිදු වන්නේ කුමක් ද:

$B$ $C$ ට ස්පර්ශ වන විට, සෘණ ආරෝපණ වැඩි $C$ ගෝලයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන $B$ මත පැතිරේ. $B$ සෘණ වන අතර $C$ ට තම සෘණ ආරෝපණයෙන් කොටසක් අහිමි වේ.

පසුව $B$ $A$ ට ස්පර්ශ වන විට, $B$ හි ඉලෙක්ට්‍රෝන ධන ගෝලය $A$ වෙත යයි. ඒවා එහි ධන ආරෝපණයෙන් කොටසක් අවලංගු කරයි. ඉතිරිය ගෝල දෙක විසින් බෙදාගනු ලැබේ.

ආරෝපණය එක් ගෝලයකින් තවත් ගෝලයකට පමණක් ගමන් කරයි. එබැවින් ආරෝපණ තුනේ එකතුව තවමත් $+3q - 2q = +q$ වේ.

උදාසීන වස්තුවක ආරෝපණ දෙවර්ගයම සමව පවතී.

යම් වස්තුවකින් සෘණ (−) ආරෝපණ ඉවත් කළ විට එහි ඉතිරි වන අතිරික්ත ධන (+) ආරෝපණ නිසා එය ධන (+) ආරෝපිත වස්තුවක් වන අතර, එම වස්තුවට සෘණ (−) ආරෝපණ ලබා දුන්විට එය සෘණ (−) ආරෝපිත වස්තුවක් වේ.

ගෝල යා කළ විට ඒවා එකම විභවයකට $(V)$ එළඹෙන

එනම්, ධාරිත්‍රකයක ධාරණාව යනු එහි ආරෝපණය, තහඩු අතර විභව අන්තරයට දරන අනුපාතයයි.

ස්පර්ශ වන ගෝල දෙක සන්නායකයකින් යා වී ඇත, එබැවින් ඒවා එකම විභවය $V$ ට එළඹේ.

ගෝලයක ආරෝපණය $Q = CV$ වේ. සර්වසම ගෝලවලට ධාරණාව $C$ එක ම ය. $C$ ද $V$ ද එක ම නම් සෑම ගෝලයක් ම එක ම ආරෝපණයක් දරයි.

එබැවින් ස්පර්ශ වන සර්වසම ගෝල දෙකක් තම මුළු ආරෝපණය සමව බෙදාගනී.

$$Q_1 = Q_2 = \dfrac{Q_{total}}{2}$$

වචනවලින්: සෑම ගෝලයක් ම දෙකෙහි මුළු ආරෝපණයෙන් අඩක් ලබාගනී.

උදාහරණයක් ලෙස, එක ම ප්‍රමාණයේ කළගෙඩි දෙකක් ගන්න, එකක් පිරී ඇති අතර අනෙක හිස් ය, ඒවා පතුලේ නළයකින් යා කරන්න. ජලය දෙකෙහි ම එක ම මට්ටමක පිහිටයි. එක් එක් කළගෙඩියේ ජලයෙන් අඩක් තිබේ.

ස්පර්ශ වන ගෝල දෙක ඒ කළගෙඩි වැනි ය. දෙකටම සම කොටසක් ලැබෙන තෙක් ආරෝපණය පැතිරේ.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$Q_1 = Q_2 = \dfrac{Q_{total}}{2}$

$Q_B = Q_C = \dfrac{0 + (-2q)}{2} = -q$

$Q_B = Q_A = \dfrac{(-q) + (+3q)}{2} = +q$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

සෑම ස්පර්ශයකට පෙර සහ පසු ආරෝපණවල එකතුව වෙනස් නොවේ. ආරම්භයේ දී: $+3q + 0 - 2q = +q$.

$-4$

$Q_{total} = 0 + (-4)$

$-2$

$Q_B = Q_C = \dfrac{-4}{2}$

$4$

$Q_{total} = (-2) + (+6)$

$2$

$Q_B = Q_A = \dfrac{4}{2}$

$Q_A = +2\ \mu\text{C} = +q$

$Q_B = +2\ \mu\text{C} = +q$

$Q_C = -2\ \mu\text{C} = -q$

තර්කය / ගණනය

අවසාන ආරෝපණ $A$: $+q$, $B$: $+q$ සහ $C$: $-q$ වේ.

එය විකල්පය (5) ය.

පරීක්ෂා කිරීම

$(a + b) / 2$

මෙය සාධාරණ ද?

අවසාන ආරෝපණ එකතු කරන්න: $+q + q - q = +q$. ආරම්භයේ දී $+3q + 0 - 2q = +q$ විය. ආරෝපණය එක් ගෝලයකින් තවත් ගෝලයකට පමණක් ගමන් කරන විට එකතුව එක ම විය යුතු ය, එය ගැළපේ.

$C$ ස්පර්ශ වූයේ එක් වරක් පමණක්, උදාසීන ගෝලයකිනි, එබැවින් එය තම ආරෝපණයෙන් අඩක් වන $-q$ තබාගනී. එය ගැළපේ.

$A$ සෘණ ගෝලයකට ස්පර්ශ වීමෙන් ධන ආරෝපණය අහිමි විය. එය $+3q$ සිට $+q$ දක්වා අඩු විය, තවමත් ධන ය.

නිගමනය

$A: +q,\ B: +q,\ C: -q$

අවසාන ආරෝපණ $A$: $+q$, $B$: $+q$ සහ $C$: $-q$ වේ.

පිළිතුර (5) ය.

ස්පර්ශ එකින් එක ගන්න. සෑම ස්පර්ශයකින් පසු ආරෝපණ දෙක එකතු කර, එකතුව සර්වසම ගෝල දෙක අතර සමව බෙදන්න.

ඉන්පසු ආරෝපණ තුනේ එකතුව ආරම්භයේ තිබූ එකතුවට තවමත් සමාන දැයි පරීක්ෂා කරන්න.

විභාග ඉඟිය